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  • 体彩p3开机号近100期:【资料分享】港珠澳大桥并不是一座严格意义上的“桥”,而是一个桥梁与隧道的组合体。

  • 发布日期:2018/10/25      查看次数:658
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        港珠澳大桥并不是一座严格意义上的“桥”,而是一个桥梁与隧道的组合体。整个工程在海中全长35公里,其中有29公里是桥,6公里则是隧道。在桥梁与隧道之间,通过珠江口伶仃洋南北两侧的两个离岸人工岛进行连接,而港珠澳大桥的难度也正来源于此。

        那么,港珠澳大桥究竟为什么要设计成这样呢?
        这主要是考虑到了船只的通航问题。广州港是世界著名的繁忙大港,每天都有上万艘船只穿过港珠澳大桥所处的伶仃洋进出广州港,其中不乏有许多万吨巨轮。这些巨轮体积大、吃水深,如果大桥全部修建成水面以上的桥,那么这些船只很难从桥下通行,还容易与桥墩相撞。因此,必须有一段净空的航道供巨轮通行,也就是必须有一段海底隧道。

        然而海底隧道的建设成本惊人。如果整个35公里的公路全部修成隧道,不仅经济上不可接受,消防、运行等等问题都难以解决。因此,半桥半隧成为了一种现实可行的方案。

        桥隧转换的关键在于人工岛。修建人工岛可不仅仅是用海底的泥沙堆砌一座岛出来,这座岛必须能够对抗方向不定的洋流和海风。如果没有结实的加固,必然一冲即散。

        港珠澳大桥人工岛的造价高达131亿元,为了保持稳固,工程采用了120个直径22米的钢圆筒围成人工岛的岛壁,单体重达500吨,其施工工法和八锤联动液压振动锤为世界首创。


    人工岛外围的圆筒就是岛屿的围束

        在海洋中填岛,如何将原来位置的海水排干是一个大问题。工程采用了局部开挖换填、井点降水联合堆载的全新施工方案,不仅加速了固结,而且减少了工程后的残余沉降,保障了安全。

        在稳固的地基支撑下,建成的人工岛标高达到5米,能够抵抗珠江口300年一遇的洪潮。它不仅承担了桥隧转换的功能,而且还将成为港珠澳三地的交通衔接中心,两地对关口岸也设置在岛上。

        人工岛集交通、管理、服务、救援及观光功能于一体,岛上还设计了中华白海豚观赏区和海上观景平台。

    人工岛的平面布置

        海底沉管隧道如何保证120年滴水不漏?

        混凝土是一种脆性材料,抗压能力很强,但受到拉力就很容易开裂。在陆地上,绝大多数的混凝土都是带裂缝工作的,并不影响结构的性能。

        但在海洋工程,尤其是海底隧道中,这样的裂缝是不可以存在的。一旦产生裂缝,含盐的海水就会渗入混凝土内部进一步腐蚀钢筋和混凝土,进而扩大裂缝,最终导致漏水,乃至产生结构安全问题。

        因此,沉管隧道使用了一种抗渗性能很强的混凝土,它的微观结构非常致密,有害离子很难直接渗入。隧道壁内部的钢筋笼也十分密集,配筋率远超一般的建筑结构,这些密布的钢筋起到了极强的约束作用,严格限制了混凝土的宏观开裂以及微观裂缝的扩展。

    沉管隧道内部的钢筋笼

        为了避免沉管段之间的缝隙发生漏水,在沉管的节段和节段之间,还设置有一层厚厚的橡胶垫来弥合缝隙。在沉管内部沿纵向设置有许多贯通的预应力钢筋,当预应力钢筋张拉后,它们就像是一束强力橡皮筋,将沉管紧紧地绑扎在一起,不留一丝缝隙。这样,沉管内部与外部就被严格地隔离开来。

        然而,海洋中的环境并非一成不变,纷乱错杂的洋流、变化的海底地质环境仍然可能会对沉管隧道造成破坏。为了?;こ凉艿奈榷ㄐ?,海底隧道的大部分都是被掩埋在伶仃洋的淤泥之中的。

        在施工中,工程部先将海底深厚而松软的淤泥清理到了一边,并在沉管的基床底部铺设2-3米厚的块石,制成一种坚固的复合地基。它可以让沉管的沉降值缩小到10厘米以内,杜绝因海底沉降导致的渗水。

        在沉管铺设好之后,还要在两侧及上部回填碎石。之前被清到一边的淤泥也会很快随着洋流重新淤积到隧道上方,对隧道形成?;?。这样一来,海中的风浪就完全侵蚀不到隧道了。

       地处南海,大桥如何抵抗海洋侵蚀?

        水下的部分解决了,水上的29公里桥梁还要面对严酷多变的环境。

        港珠澳大桥地处中国南海,这里风高浪急,每年要刮两场以上的台风?;褂醒艄獾谋┥?、海浪的侵蚀……港珠澳大桥可是要用120年的大工程,如果任由这些小问题日积月累,最终会成为大问题。

    海洋环境示意图,受害最严重的是飞沫区

        海洋环境之所以对建筑物的伤害巨大,最重要的是因为其干湿交替的环境。

        完全浸没在海水中的结构如隧道、桥墩基础受到的腐蚀作用反而不强,而桥梁的主体部分则直接暴露在空气中的飞沫区,虽然很少能直接接触到海水,但大量的海水飞沫裹挟着盐分冲击结构,结构表面一会儿干一会儿湿,每颗小飞沫还都携带着海水中的有害离子粘在上面。

        这些有害离子会在混凝土内部产生结晶,让混凝土劣化、钢筋锈蚀。折腾不了几年,大桥的路面就会变成豆腐渣。

    腐蚀严重的桥墩

        面对如此恶劣的海洋环境,工程师们进行了数百组室内模拟实验,以及室外高温稳定性及低温疲劳试验,获得了上万个测试数据,最终敲定了SMA(沥青玛蹄脂碎石混合料)+后浇筑式沥青混凝土组合铺装结构体系的钢桥面铺装设计方案。

        工程还首次提出了GMA浇筑式沥青新技术,兼具温度稳定性与耐腐蚀能力。为了保障其中重要的集料生产,施工方还专门为港珠澳大桥打造了最先进、标准最高的高精尖集料工厂——中山集料厂。

        与120年寿命的大桥主体结构不同,路面由于直接暴露在海风与烈日下,且要承受车辆碾过的反复荷载,需要经常更换,为了保证路面的质量,它的服役期被严格限制在15年以内。

        港珠澳大桥的总投资超过1000亿元,据估算,如果仅靠收取过桥费,它需要几十乃至上百年才能收回成本。然而,港珠澳大桥将珠江口两岸的城市连为一体,通车后,从香港开车去澳门只需30分钟,大大促成了珠三角经济的一体化,其社会价值是无法估量的。


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